Aula 04 - Química da água

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Aula 04
Química da Água
 
Engenharia Ambiental - UniAnchieta
Disciplina: Química Ambiental
Professora: Elaine Cristina Marques Esper
	4 - QUÍMICA DA ÁGUA
4.1 - A água: características e composição das águas
4.3 - Usos múltiplos e qualidade da água
4.4 - Padrões de qualidade da água
4.5 - Indicadores de poluição das águas
4.6 - Padrões de emissão de efluentes líquidos
Água e a sobrevivência humana 
 65% da massa do corpo humano são constituídas de água;
 formas de excreção: urina, suor, dejetos sólidos, e até mesmo pelos pulmões expirando;
 O corpo humano exige um constante suprimento de água para que possa permanecer saudável;
 
 Sem água, a maioria das pessoas morreria em duas semanas, e se o ambiente fosse muito quente ou a pessoa estivesse executando algum trabalho físico intenso, a sobrevivência se limitaria a apenas dois ou três dias. 
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Água e a Terra 
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Água na Terra 
	                                      	 	                                      
0,02%
0,58%
97,39%
2,01%
0,001%
Água na Terra 
Classificação da água 
 I – ÁGUA PURA  não existe na natureza
 ÁGUA DESMINERALIZADA  obtida por um processo de purificação (osmose reversa)
 ÁGUA DEIONIZADA  remoção de componentes orgânicos e inorgânicos.
 ÁGUA PESADA (D2O)  óxido de deutério, usada em reatores nucleares.
 ÁGUA MINERAL  natural, potável, com apreciável teor de sais minerais.
 ÁGUA POTÁVEL  que se pode beber.
ÁGUAS SALINAS  > 30% de sais
ÁGUAS SALOBRAS  > 0,5% e < 30%
ÁGUAS DOCES  < 0,5%
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Características físicas da água 
 Líquida a temperatura ambiente
 Densidade elevada (1 g/cm3)  gelo menos denso
 Calor específico elevado  poder de absorver ou liberar calor nos ambientes
Características Químicas da água 
 solvente universal  inclusive de gases (fotossíntese!)
 pH neutro  permitem a ocorrência de várias reações
Características Biológicas da água 
 surgimento de cadeias alimentares aquáticas 
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
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Características Químicas da Água - MAR 
Em 2002, o oceanógrafo americano Charles Moore vasculhou uma área de 800 quilômetros quadrados do Oceano Pacífico e encontrou 4,5 quilos de resíduos plásticos flutuando no mar para cada meio quilo de plâncton 
Usos da água 
Vídeo: Consciente Coletivo - Episódio 04 Água
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Usos da água 
 Abastecimento humano  processo de tratamento da água para se tornar potável 
 Abastecimento industrial  usada no processo produtivo, como solvente ou processos de aquecimento e resfrimento 
 irrigação
 geração de energia elétrica  hidrelétricas
 navegação
 assimilação e transporte de poluentes
 preservação da fauna e da flora 
 aquicultura  criação de peixes, ostras, alface 
 recreação 
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Usos da água 
Fonte: SCHWANKE, Cibele. Ambiente (Tecnologias)
Usos da água 
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Poluição da água 
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Quais são as substâncias que poluem as águas? 
Efluentes industriais 
Esgoto (sabão) 
Óleo 
Fossas não-sépticas 
Resíduos sólidos (medicamentos, resíduos hospitalares, domiciliar) 
Chorume 
Fertilizantes e agrotóxicos 
Rejeitos de mineração (mercúrio) 
Rejeitos da agropecuária (fezes animais) 
Derivados de petróleo 
Pesticidas 
Remédios 
Hormônios 
Poluição atmosférica (chuva ácida)
Principais poluentes da água 
Os contaminantes da água podem ser:
Biológicos - a água é um excelente meio para o crescimento microbiano.
Dissolvidos - fazendo parte de sua composição química.
Em suspensão - fazendo parte da composição física: sedimentos, partículas, areia, barro, etc.
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Principais poluentes da água 
Poluentes orgânicos biodegradáveis  uso do oxigênio dissolvido para degradar o poluente e não para os organismos aquáticos fazerem fotossíntese. 
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Principais poluentes da água 
Poluentes orgânicos refratários  de decomposição muito lenta. 
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Principais poluentes da água 
Metais  afeta a saúde (potencial carcinogênico). Ex: As, Ba, Cd, Cr, Pb e Hg.
Nutrientes  o excesso de nutrientes leva ao crescimento excessivo de vegetais aquáticos.
 Organismos patogênicos  doenças 
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Principais poluentes da água 
Sólidos em suspensão  afetam a turbidez da água reduzindo as taxas de fotossíntese 
Calor  a alteração da temperatura da água afeta suas características físicas, químicas e biológicas. 
Radioatividade  pode afetar células reprodutivas das gerações futuras
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Principais poluentes da água 
Fonte: SCHWANKE, Cibele. Ambiente (Tecnologias) - https://viewer.bibliotecaa.binpar.com/viewer/9788582600122/48 
	Poluentes	Efeitos	Fontes típicas
	Orgânicos biodegradáveis	Desoxigenação, condições anaeróbias, morte de peixes, odores.	Efluentes com grandes quantidades de hidrocarbonetos dissolvidos; refino de açúcar; destilarias; cervejarias; processamento de leite; industria de papel e celulose.
	Metais pesados	Morte de peixes, envenenamento do gado, morte do plâncton, acumulação na carne dos peixes e moluscos.	Limpeza, platinado e decapagem de metais; refinamento dos fosfatos e da bauxita; geração de cloro; fabricação de baterias; curtimento do couro.
	Ácidos e alcális	Afetação do sistema de compensação do PH, desordenamento do sistema ecológico.	Percolados das jazidas de carvão; decapagem do aço; industrias têxteis; produções químicas, limpeza da lã; lavadores.
		Fonte: ANEEL	
	Poluentes	Efeitos	Fontes típicas
	Desinfetantes: Cl2, H2O2, formalina, fenóis	Morte seletiva de microorganismos, aparecimento de sabor e odor na água.	Branqueamento do papel e tecidos; síntese de resinas; fabricação de penicilina; fabricação de gás, coque e alcatrão de carvão; tinturas e produções químicas.
	Íons: Fe, Ca, Mg, Mn, Cl, SO4	Mudanças nas características da água: aparecimento da cor, dureza, sanilidade e incrustações.	Metalurgia; fabricação de cimento; cerâmica; bombeamento de petróleo das jazidas.
	Agentes oxidantes e redutores: NH3, NO2-, NO3-, S-, SO3-2	Alteração do balanço químico por esgotamento rápido do oxigênio e sobrenutrição, aparecimento de odores e crescimento seletivo de microorganismos.	Fabricação de gás e coque; plantas de fertilizantes; fabricação de explosivos; tintura e fabricação de fibras sintéticas; obtenção de polpa a partir da madeira; branqueamento.
		Fonte: ANEEL
	
	Poluentes	Efeitos	Fontes típicas
	Poluentes evidentes à vista e ao olfato	Espuma, sólidos sedimentáveis e flotantes, odores, deposição aeróbia no fundo; óleos e gorduras.	Resíduos de detergentes; tinturas; processamento de alimentos e carne; fábricas de açúcar de beterraba; plantas de manufatura de lã; fezes de aves; refino de petróleo.
	Microorganismos patogênicos	Infecções em humanos, reinfecção de outros seres vivos, doenças das plantas pela irrigação com água contaminada por fungos.	Resíduos de matadouros; processamento de lã; águas residuais do processamento de aves; resíduos hospitalares.
		Fonte: ANEEL	
Índice de qualidade da água 
Características Físicas: sabor e odor, cor, temperatura, turbidez, sólidos em água
Características físico-químicas: condutividade, pH;
Características químicas: Oxigênio dissolvido (OD); Demanda Química de Oxigênio (DQO), Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO); Nitrogênio Total (amônia, nitrato, nitrito, nitrogênio orgânico); Fosfato (PO43-). 
Características microbiológicas: Coliformes Fecais
PORTARIANº 2.914, DE 12 DE DEZEMBRO DE 2011 – padrões de potabilidade 
Fonte: SCHWANKE, Cibele. Ambiente (Tecnologias) - https://viewer.bibliotecaa.binpar.com/viewer/9788582600122/48 
Índice de qualidade da água 
http://pnqa.ana.gov.br/enquadramento-bases-conceituais.aspx
Resolução Conama 357/05 – classificação dos padrões de qualidade das águas
Índice de qualidade da água 
http://pnqa.ana.gov.br/enquadramento-bases-conceituais.aspx
Índice de qualidade da água 
http://pnqa.ana.gov.br/enquadramento-bases-conceituais.aspx
Resolução Conama 357/05 – classificação dos padrões de qualidade das águas
https://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/gm/2011/anexo/anexo_prt2914_12_12_2011.pdf
Índice de qualidade da água 
https://daejundiai.com.br/wp-content/uploads/2021/03/RELATORIO-ANUAL-DE-AGUA_2021_B.pdf
Etapas de tratamento da água 
Fonte: SCHWANKE, Cibele. Ambiente (Tecnologias) - https://viewer.bibliotecaa.binpar.com/viewer/9788582600122/48
Etapas de tratamento da água 
https://daejundiai.com.br/wp-content/uploads/2021/03/RELATORIO-ANUAL-DE-AGUA_2021_B.pdf
DBO (demanda bioquímica de oxigênio)
 é a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica biodegradável sob condições aeróbicas.
 mede a “força poluidora” de um resíduo e é expressa em mg de O2/L.
 EUTROFIZAÇÃO é o aumento de matéria vegetal decomposta e em decomposição resultante do crescimento excessivo de vegetais.
Eutrofização 
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Eutrofização 
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Eutrofização 
Fonte: BRAGA. Introdução à Engenharia Ambiental. 2005
Eutrofização 
Padrões de emissão de efluentes líquidos 
Resolução conama 430/11 – classificação dos padrões de qualidade das águas
https://conexaoagua.mpf.mp.br/arquivos/legislacao/resolucoes/resolucao-conama-430-2011.pdf
Padrões de emissão de efluentes líquidos 
http://revistadae.com.br/artigos/artigo_edicao_215_n_1764.pdf
Padrões de emissão de efluentes líquidos 
http://revistadae.com.br/artigos/artigo_edicao_215_n_1764.pdf
Para refletir 
 5 milhões de pessoas morrem por ano de doenças transmitidas pela água.
 58,4% dos distritos do país não coletam esgoto
 27,5 % dos distritos têm rede coletora de esgoto, mas não o tratam
 cada 1 dólar investido em saneamento básico representa uma economia de 4,5 dólares em despesas médicas.
 “Se as guerras deste século foram travadas pelo petróleo, as guerras do próximo século serão travadas por causa da água.”
(Ismail Sergeldin, vice-presidente do Banco Mundial)
Opiniões???
Fonte: http://karlacunha.com.br/charge-lixo-01/